提高磨粒加工效率与精度一直是制造业追求的永恒主题。随着现代工业技术和高性学技产品对机械零件的加工精度、表面粗糙度、表面完整性、加工效率和批量化质量稳定性要求越来越高，超高速
磨床磨削加工方法的出现，将磨粒加工这一古老的加工工艺技术迅速推新高度，并成为先进加工制造工艺与装备的重要组成部分。
高速磨削加工未来的研究内容呈现出多学科交叉融合的趋势，表现在：
1)与材料科学、摩擦学、微纳技术等交叉，研究高速切削摩擦学、高速磨具技术。
2)与计算机技术、信息技术、人工智能等交叉，研究高速切削加工过程建模、仿真与高速切削数据库。
3)与信息技术、微纳技术、控制理论、测试技术等交叉，研究高速磨削过程的监控技术。
高速、高效率、自动化/数控化/智能化、超精密等既是当前先进磨粒加工工艺技术的主要发展趋势，也是先进加工制造工艺与装备的重要学科前沿。
高速磨削加工未来的发展趋势和技术目标主要表现为：砂轮线速度达到150~300m/s,加工普通钢达到80~200m/s，加工难加工材料达到120~300m/s，金属比磨除率大大提高，可达2000mm3/(mm/s)，进给量增大0.5-10mm，可实现以磨代车、以磨代铣。
高速磨削加工的理念从20世纪初提出以来，经历近70年的理论与实验研究。20世纪年代以后，高速磨削加工理论基础研究取得了新的进展，主要包括高速磨削加工时锯齿状磨屑的形成机理，机床结构动态特性及磨削颤振的避免，磨削加工表面的温度以及高速磨削时磨屑、事削力和工件磨削热量的分配等。高速新型电主轴、高速磨削用的金刚石和立方氮化砂轮的出现与使用，标志着高速／高效磨削加工技术已从理论研究开始进入工业应用阶段。近20年来，随着材料、信息、微电子、计算机等现代科学技术的迅速发展，高速磨削加工技术在德、美、日等工业发达国家迅速发展。
1、欧洲
欧洲高速/超高速磨削技术的发展起步比较早，在20世纪460年代末期就开始进行高速/超高速磨削的基础研究。实验室磨削速度已达210～230m/s。70年代末期，高速磨削采用CBN砂轮，德国Bremen大学的P．G．Wemer教授撰文预言了高效深磨存在的合理性，由此开创了高效深磨的概念。1983年德国Bremen大学出资由德国guehring automation公司制造了当时世界上第一台高效深磨的磨床，功率为60kW，转速为10000r/min，砂轮直径为400mm，磨削速度达到了209m/s。90年代初，已经在实验室实现了最高速度350m/s的磨削实验。警入2l世纪后，在Aachen工业大学实验室，磨削速度已达到500m/s，这一速度已突破了当前机床与砂轮的工作极限。
20世纪70年代，意大利的法米尔（famir）公司在西德汉诺威国际机床展览会上，展出了砂轮圆周速度为120m/s轴承内套圈外沟的高速磨床。德国KAPP公司制造的高效深磨超高速磨床，利用300m/s的代替轮磨削速度在60s内对有10个沟槽的成组转子毛坯完成一次磨削成形，砂轮寿命内可完成转子加工1300个。Schaudt公司以生产凸轮磨床，外圆磨床为主，曾在改装的成形磨床上进行了超高速磨削试验。Naxos union公司为其高速磨床研制出变厚度CBN砂轮。Song machinery公司也相继开发并推出了各类高速磨床。瑞士studer公司开发的CBN砂轮线速度在60m/s以上，并向120~130m/s方向发展，其S40高速CBN砂轮磨床，在125m/s时高速磨削性能发挥得最为充分，在500m/s也能照常工作。
快速点磨削是由德国junker公司的erwin junker于1994年开发并取得专利的一种先进的超高速磨削技术。它集成了超高速磨削、CBN超硬磨料及CNC柔性加工三大先进技术，具有优良的加工性能，是超高速磨削技术在高效、高柔性和大批量生产高质量稳定性方面的又一新发展。该技术主要用于轴、盘类零件加工。德国目前在这项新技术的研究开发上必于领先地位。目前已在国外汽车工业、工具制造业中得劲应用，尤其是在汽车零件加工钙域。即齿轮轴或凸轮轴等。这些零件大都包括切入、轴颈、轴肩、偏心及螺纹磨削过程，殖用此项技术可以通过一次性装夹而实现全部加工，大大提高了零件加工精度及生产率。在齿轮加工、机床制造、纺织与印刷机械制造、一陶瓷加工、电子工业中也有广阔的应用前景。我部分汽车制造企业目前也引进了几十台这一工艺设备，并取得了明显效益，但应用领域小，仅限于汽车发动机轴类零件。
德国Guehring Autpmation公司RB625超高速外圆磨床，使用CBN砂轮，也可将毛坯一次磨成主轴，每分钟可磨除2kg金属。
2、美国
美国20世纪60年代中期开始通过提高陶瓷砂轮的线速度来提高磨削效率。1967年顿公司在市场出售线速度为61m/s的砂轮和磨床。70年代初，60m/s的磨床已有相当数量，70m/s、80m/s乃至90m/s的磨床也相继出现。1993年，美国的Edgetek Machine公司首次推出的超高速磨床，采用单层CBN砂轮，线速度达到了203m/s，用以加工淬硬的锯齿，可以达到很高的金属磨除率。
美国的Kocach．J．A、Malkin．S等人对先进陶瓷的高速低损伤磨削方法进行研究，摒弃传统的多级磨削工序，以单个高速磨削工序代替，与传统多级磨削方法相比，这种高效磨削工艺的金属磨除率高、成本低，适于加工高质量氮化硅陶瓷零件，在可行性试验研究中，采用相对粗的钢基金刚石砂轮(120p,m/磨粒)来进行表面磨削试验，秽。为178m/s，金属比磨除率z，达11mm3/(mm.s)，可发现随磨削速度增大或金属比磨除率的减小，磨削力大幅减小，表面质量有改善趋势；而且，即使在普通砂轮线速度磨削加工和在高金属比磨除率下，表面质量也有改善。研究中发现：在相对低的金属磨除率下，提高口。能大大降低表面破裂，通过增大u或瓦可使磨削方式从″脆性破碎″向″延性″磨削方式过渡。有关学者对各种磨削速度(250m/s。135m/s,20m/s)的理论分析研究表明，柔性粘结剂CBN砂轮相对于刚性粘结剂砂轮具有更大的金属比磨除率，特别是在较小磨削深度和高的工件旋转速度情况下。
美国Connecticut大学磨削研究与发展中心的无心外圆磨床，最高磨削速度为250m/s这台机床采用开环结构控制、高压高流量冷却液供液系统，主轴转速达到10000r/min，修整砂轮转速达12000r/min，磨削主轴功率为30kW，砂轮自动平衡，零件自动装卸，为降低机床热变形在几个方面采取了特别措施，以获得较好的零件尺寸一致性。通过采用双支承程砂轮装夹及大的液体静压轴承系统，使机床刚性增大。经有限元技术设计的双曲线形直径为400mm的砂轮，采用电镀和可修整的CBN粘结剂结构，可允许支承主轴转速达到15000r/min。
2000年美国马萨诸塞州州立大学的S Malkin等人，以149m/s的砂轮线速度，使用电镀金刚石砂轮，通过磨削氮化硅，研究砂轮的形貌和磨削机理。1970年美国的本迪克斯公司曾生产了91m/s切入式高速磨床。
目前美国的超高速磨床很普遍，主要是应用CBN砂轮，实现以160m/s的速度、75mm3/(mm．s)的比磨除率对高温合金Inconel718进行高效磨削，加工后达R=1~21um，尺寸公差为±13斗m。另外采用直径400mm的陶瓷CBN砂轮，以150～200m/s的速度磨削，可达到R。=O．81xm，尺寸公差为±2．5—51LLm，美国高速磨削的一个重要研究方向是低损伤磨削高级陶瓷。传统的方法是采用多工序磨削，而高速磨削试图采用粗精加工一次磨削，以高的金属比磨除率和低成本加工高质量的氮化硅陶瓷零件。
3、日本
日本高速磨削/超高速磨削技术在近20年来发展迅速。1976年，日本在凸轮磨床上开始应用CBN砂轮进行45m/s的高速磨削，1985年前后，在凸轮和曲轴磨床上，实现了磨削速度达到80m/s的磨削。1990年后，开始开发160m/s以上的超高速磨床。目前，实用的磨削速度已达到了200m/s。20世纪90年代日本推出了120m/s和250m/s的高速磨床。日本广泛地用CBN砂轮取代一般砂轮，其目的是达到加工的高效率化、省力和无人化。近年来，日本已研制出400m/s的超高速平面磨床，该磨床主轴最大转速为30000r/min，最大功率为22kW，采用直径为250mm的砂轮，．最高线速度达395m/s，并在30～300m/s的速度范围内研究了线速度对铸铁可加工性的影响。2000年，日本已进行了500m/s的超高速磨削试验。Shinizu等人，为了获得超高磨削速度，利用改制的磨床，将两根主轴并列在一起：一根作为砂轮轴，另一根作为工件主轴，并使其在磨削点切向速度相反，砂轮和工件间的相对磨削线速度实际接近1000m/s。这是迄今为止公开报道的最高磨削速度。
日本的Noritake公司开发的crRe增强碳纤维复合材料做基体的直径为380mm的CBN砂轮，口=200m/s，工件与砂轮的速度比为1/100，进行了两组试验，在保持20mm3/(mm。s)的金属比磨I象率情况下，两个比磨削力(只)都随t增大而降低，磨削比随虬增大而增大。这可认为相当于磨屑厚度降低抑制砂轮损耗，由此表明可通过提高％使尺。降低，使砂轮寿命延长；在保持恒定磨屑几何尺寸隋况下，砂轮线速度提高对磨削力等指标没有什么影响。
日本的超高速磨削主要不是以获得高生产率为目的，而对磨削过程的综合性能更感兴趣。13本的丰田工机、三菱重工、冈本机床制作所等公司均能生产应用CBN砂轮的超高速磨床，日本的三菱重工推出的cA32一U50A型CNC超高速磨床，采用陶瓷结合剂CBN砂轮，线速度达到了200m/s。日本丰田工机近几年还推出了超高速数控外圆磨床GZ50P，其砂轮线速度最高可达200m/s。使用陶瓷结合剂CBN砂轮，以160m/s的砂轮线速度磨削减速器零件(材料为HRC58的淬硬钢)时，工件转数为1000r/min，加工余量：0.125mm。所得到的加工结果是：加工时间72s，工件圆度1．2¨m，表面粗糙度R1.9m。与使用普通砂轮的切入磨削相比，加工时间和工件圆度误差都减少了一半。
日本丰田工机推出了实用化的砂轮线速度达200m/s的凸轮磨床。由于单位时间的磨除量(即磨除率)决定着作用于砂轮的载荷，因此在凸轮磨削中，对于磨除量较大的角度部位，要放慢工件的回转速度，以控制单位时间的磨除量逐渐变化。现在，日本丰田工机正在积极进行CNC位置指令的高速化、高分辨率化、提高伺服响应等技术开发，而且在工件回转速度的控制方面确立并采用了主轴无级变速控制。另外，砂轮进给系统采用了直线电动机、静压导轨，实现了无摩擦、无间隙，提高了砂轮磨削深度控制的响应性能，利用工件的回转速度控制圭访和砂轮进给技术，控制了由工件角度引起的磨除量的变化，能始终保证非常高的磨削效率，即使进行凸轮轮廓磨削加工，也能充分发挥缩短磨削时间的优点。
4、中国
我国高速磨削起步较晚，1958年开始推广高速磨削技术。1964年郑州磨料磨具削研究所和洛阳拖拉机厂合作进行了50m/s高速磨削试验。1974年郑州磨料磨具磨削研究所进行了50．60m/s的磨削试验，1982年10月，湖南大学进行了60m/s高速强力凸轮磨削工艺试验研究，为发展高速强力磨削凸轮轴磨床和高速强力磨削砂轮提供了试验数据。20世纪80年代初，东北大学进行了大量的高速磨削试验研究。以东北大学为主开发的YLM一1型双面立式半自动修磨生产线，磨削速度达到80m/s，磨削压力在2500～5000N以上。1995年，汉江机床厂使用陶瓷CBN砂轮，进行了200m/s的超高速磨削试验。广西大学于1997年前后开展了80m/s的高速低表面粗糙度的磨削试验研究工作。自1980年开始，湖南大学一直在开展高速磨削研究工作。1980年在国内首次提出了冷激铸铁的以磨代车高效磨削工艺，实现了对冷激铸铁轴的以磨代车的一次性磨削加工，加工效率比传统磨削提高3～8倍，在东风汽车公司、中国第一汽车集团公司、南京汽车集团有限公司等国内数百家汽车发动机企业得到大批量推广应用。1985首次在国内提出了高速强力磨削工艺，实现了高速重载下的大余量进给磨削。通过对湖南动力集团有限责任公司三缸柴油机高速强力凸轮轴的大量磨削试验及磨削机理的探讨，实现了对凸轮轴的高效强力磨削。在2000年中国数控机床展览会上，湖南大学推出了最高线速度达120m/s的数控凸轮轴磨床。2002年开发了切点跟踪高速磨削曲轴新工艺与软件，从根本上解决了曲拐、偏心圆等类零件工序分散加工造成的加工效率低和重复定位误差大的难题。2004年对45钢、40Cr等金属材料进行了CBN砂轮从90～250m。不同磨削参数的超高速磨削工艺研究，获得了不同材料的最佳磨削参数。2005年，提出了优化选择各种磨削参数以最大限度地实现材料的延性域加工，减少磨削表面/亚表面裂纹和损伤的方法，实现了硬脆陶瓷材料平面、薄壁深沟槽的高质量低成本加工。使工程陶瓷一次性磨削深度达6mm，金属比磨除率大于120mm3/(mm/s)，磨削比大于1670，被磨削工件微裂纹深度小于10斗m和无微裂纹。2009年研发出最高线速度达200m/s的数控非圆轮廓磨床。
2002年湖南大学在国内首先研制了我国第一台磨削速度为314m/s的数控超高速
平面磨床，并先后进行了超高速大功率磨床动静压主轴系统研究、200m/s电镀CBN超高速砂轮设计与制造、超高速磨削成屑机理研究、超高速磨削热传递机制研枣、硬脆材料的超高速深磨研究、钛合金超高速单颗粒CBN磨削试验研究、高速单颗粒磨削机理研究、超高速磨削温度场研究、磨削摩擦因数的研究、超高速磨削砂轮表面气流场的研究、超高速磨削机理分子动力学的仿真以及磨削智能化等方面的研究，部分研究成果达到国际先进水平，部分研究成果与国际水平持平。
快速点磨削工艺已在我国汽车工业、工具制造业中得到应用，尤其是在汽芋零件加工领域，即齿轮轴或凸轮轴等。这些零件大都包括切人、轴颈、轴肩、偏心及螺纹磨削过程，应用此项工艺可以通过一次装夹而实现全部加工，大大提高了零件加工精度及生产率。由于国内目前没有开展系统的工艺理论和应用研究，没有掌握其核心技术及理论，不能掌握工艺参数设计和编程技术，不能配套生产砂轮及相关附件，只能就单1零件由国外垄断定制，全部工艺和设备均依赖于进口。而国外由于技术垄断，对快速点磨削的机理、规律、磨削质量控制及点磨削工艺等深入系统的理论与实验研究及相关技术信息也．未见更多报道。
超高速磨床磨削对装备的基本要求
